JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
 ETN.fi  Annonsera Utgivningsplan Månadsmagasinet Prenumerera Konsultguide Om oss  About / Advertise
tisdag 22 september 2020 VECKA 39

Kan man ta ett radarsystem utvecklat för bilar och applicera det på en cykel? Och hur uppmärksammar man cyklister och bilister på faror? Forskningsprojektet Sebra har visat att det förstnämnda fungerade alldeles utmärkt men att det inte är helt enkelt att utforma ett varningssystem som är entydigt.

Designfilosofin har varit att ge cyklisten information, att ge ökad medvetenhet där man inte kan se, inte att tala om vad hen ska göra, säger Jonas Andersson.

Han arbetar på forsknings­institutet Rise och har varit projektledare för Sebra, SEnsor for Bicyclist’s impRoved Awareness, som avslutades vid årsskiftet.

Rise har stått för de system som interagerar med cyklisten och omgivningen liksom för integrationen av radarsystemet med tillhörande intelligens från Aptiv. Företaget är en underleve­rantör av elektroniksystem till fordonsindustrin med rötterna i Delphi och GM. I Sverige finns cirka 300 anställda varav en tredjedel arbetar med aktiv säkerhet.

Själva elcykeln kommer från svenska Liri som bidragit med sin kunskap om cykelmarknaden.

– Ett av målen med projektet var att undersöka om man kan ta den här typen av aktiva säkerhetssystem från fordonsbranschen. Det visade sig fungera väldigt bra utan att man gjorde stora anpassningar. Det gör att man kan komma snabbt framåt.

Det radarbaserade systemet skapar en dynamisk karta runt cykeln samtidigt som det kan avgöra vilka objekt som kan utgöra en fara. Vad som ska anses farligt går att ställa in så att varningar exempelvis kommer när det är en viss tid till att bli påkörd bakifrån eller att hastighetsskillnaden bakifrån är för stor.

– Störst hjälp har man när något kommer upp snabbt bakifrån men vi har också testat med sidoinformation. Det finns ganska mycket att göra för att nå det optimala produktions­mässiga systemet.

I motsats till en bil kan cykeln inte agera på egen hand när den upptäcker en fara, istället måste cyklisten uppmärksammas på den. Dessutom testades möjligheten att även varna den omgivande trafiken för cykeln.

Ingen av uppgifterna visade sig vara rättfram. En varning kan bli mer av en störning än ett hjälpmedel för cyklisten, och omgivningen kan lätt misstolka de signaler som cykeln visar.

En av metoderna som testades var haptiska signaler med vibratorer i handtagen och på sadeln.

– Det är lurigt eftersom de inte är så lätta att urskilja från vibrationer från vägen. Särskilt om man kör på en grusväg eller om det är guppigt, säger Jonas Andersson.

Då kan det vara frestande att skruva upp amplituden på vibrationerna, att göra dem starkare, men det visade sig att vibrationerna fortplantade sig via ramen vilket ledde till att testpersonen kände dem på båda sidor av styret och då tappas informationen om riktning.

Det som däremot fungerade bra var att vibrera i sadeln för att varna för faror bakifrån.

En annan lösning som testades var att skicka informationen till en speciell app i mobilen.

– Det är intressant när man jobbar med studenter, de hade en egen idé om att använda ­telefonen, säger Henrik Clasen på Aptiv.

Kommunikationen med telefonen, som satt monterad på styret, skedde via en wifi-hub. Den svåra frågan var hur man skulle presentera informationen.

– Vi gjorde två varianter, en mer detaljerad och en som var mer visuell med mer färg för fara.

Mobilen kan vara ett sätt att komplettera en varning som skickas med vibrationer till cyk­listen med mer ­information men kan också medföra att man tappar fokus på det som är viktigt.
– Systemet får inte distrahera. Samtidigt upplevdes den extra informationen som användbar av vissa försökspersoner, säger Jonas Andersson.
I en annan del av projektet undersöktes hur man kunde uppmärksamma andra trafik­anter på att de upplevdes som trafikfarliga av cyklisten.

– Vi har använt olika blinksignaler men det är lite lurigt hur man signalerar. Antingen tolkas det som en varning, som bromsljus eller som blinkers. Det är en öppen fråga från forskningsperspektivet hur en sådan signal bäst designas och hur effektivt det är.

De sammanlagt 30 försökspersonerna fick dels cykla, dels åka med i en bil bakom cykeln. Testet tog ungefär en halvtimme och tanken var att de skulle uppleva samma situation men ur både cyk­listens och bilistens perspektiv.

– Vissa av försökspersonerna vill ha det nu, vissa har varit mer avvaktande. Sen tror jag man måste cykla betydligt mer än en halvtimme för att lära sig begränsningarna.

Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen.
Prenumerera kostnadsfritt!

Cykeltillverkaren Liri har gjort en marknadsanalys som pekar på att framförallt pendlare, träningscyklister och personer som cyklar i sitt yrke kan ha nytta av systemet.

– Systemet skulle kunna ­paketeras med övrig elteknik, säger Jonas Andersson.

Det är samma lösning som bilindustrin använder där nybils­köparna sällan kan välja till enskilda funktioner utan får ta hela paket med funktioner. Hårdvaran i radarsystemet är inte särskild dyr men det finns i dagsläget inga planer på att marknads­föra det som en produkt.
 

Från bilindustrin

Sensorsystemet baseras på en radar utvecklad för bilindustrin. Arbetet med att anpassa den till cykeln har till största delen gjorts av studenter som en del av Aptivs verksamhet för att attrahera arbetskraft.

– Man kan kanske ha andra an­tennlober men vi tog det vi hade på hyllan, säger Henrik Clasen på Aptiv.

Det handlar om prototyper till en radarsensor som ska gå i produktion nästa år. Frekvensen är 76 GHz och antennen har en lobvinkel på 150 grader i horisontell led. I vertikal led är loben 10 grader.

Med fyra radarsensorer får man täckning hela varvet runt cykeln. Eftersom loben inte är symmetrisk blir räckvidden bäst rakt bakåt och framåt. Där går det att detektera objekt som befinner sig lite drygt 80 meter bort. Räckvidden åt sidan är kortare, cirka 40 meter.

Radarsensorerna innehåller en enkel processor som kör en trackingalgoritm för att detektera och följa objekt.

– Vi lade lite jobb att trimma algoritmen för det här.

Jämfört med en bil är cykeln en knepigare sensorplattform eftersom den rör sig mycket mer. Framförallt vinglar cykeln i sidled när man trampar. Men att stabilisera radarn med ett gyro – så att den inte följde med cykelns rörelser – visade sig vara överkurs. Det räckte bra med att ha en IMU-enhet med gyron och accelerometrar för att kunna använda signaler från de fast monterade radarenheterna.

– Då kan trackern kompensera och följa ett mål även när cykeln rör sig.

Elcykelns batteri har gott om kapacitet för att strömförsörja systemet utan att det nämnvärt kortar räckvidden. Det har även räckt för att driva den logger som användes för att spela in signaler för senare analys.

– Systemet är en forskningsplattform som ger fortsatta möjligheter att studera interaktion mellan cyklister och annan trafik, säger Jonas Andersson på Rise.

Om cyklisten bromsar för något som upplevs som en fara kan man titta på inspelade data för att hitta orsaken, som att en bil kom för nära eller att en annan cyklist upplevdes som en fara.

MER LÄSNING:
 
Pappersmagasinet Nyhetsbrev
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Vi gör Elektroniktidningen

Anne-Charlotte Sparrvik

Anne-Charlotte
Sparrvik

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Anna Wennberg

Anna
Wennberg
+46(0)734-171311 anna@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)